PL203395B1

PL203395B1 - Grinding wheel holder designed to supply cutting fluid during grinding

Info

Publication number: PL203395B1
Application number: PL362337A
Authority: PL
Inventors: Tadeusz Karpiński; Jarosław Sieniawski
Original assignee: Politechnika Koszali & Nacute
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2009-10-30
Also published as: PL362337A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest uchwyt ściernicy do podawania cieczy chłodząco-smarującej w procesie szlifowania, umoż liwiający wykorzystanie tej cieczy w stopniu wielokrotnie większym, niż ma to miejsce dotychczas. Największe efekty techniczne i ekonomiczne osiąga się poprzez zastosowanie uchwytu do ściernicy o nowej konstrukcji, z otworami promieniowymi, według polskiego zgłoszenia patentowego nr P 357504.The subject of the invention is a grinding wheel holder for feeding a cooling-lubricating liquid in the grinding process, which enables the use of this liquid to a much greater extent than it has been so far. The greatest technical and economic effects are achieved by using a wheel holder of a new design, with radial holes, according to the Polish patent application No. P 357504.

Znane są, w praktyce i nauce, układy chłodzenia podające płyn chłodzący do strefy obróbki z zewnątrz ściernicy, w klin powietrza pomiędzy ściernicą i przedmiotem szlifowanym.Cooling systems are known, in practice and science, for supplying cooling fluid to the machining zone from outside the grinding wheel, into an air wedge between the grinding wheel and the ground object.

Znany uchwyt ściernicy ma mocowany do wrzeciona korpus z kołnierzem i walcowym czopem, na którym osadza się ściernicę z otworem oraz ma tarczę dociskową z nakrętką. W takim rozwiązaniu konstrukcyjnym uchwytu, ciecz doprowadzana jest do otworu ściernicy przez osiowy otwór w tarczy dociskowej, i promieniowo rozmieszczone kanały w korpusie mocującym. Siły odśrodkowe tłoczą ciecz przez pory w ściernicy. W jeszcze innym rozwiązaniu, ciecz doprowadzana jest do wnętrza ściernicy przez otwór osiowy wrzeciona szlifierki. W tym przypadku, ciecz pod wpływem siły odśrodkowej, dostaje się przez pory ściernicy na jej obwód zewnętrzny. Bardzo duża ilość cieczy wyrzucana jest na osłonę ściernicy i spływa, bez wykorzystania do zbiornika. Ponadto przy takim podawaniu cieczy chłodzącej występuje zjawisko znacznego niewyrównoważenia ściernicy na skutek zatykania się porów.The known grinding wheel holder has a body with a flange and a cylindrical journal attached to the spindle on which the grinding wheel with a bore is mounted, and it has a pressure plate with a nut. In such a holder design, fluid is fed to the grinding wheel bore through an axial opening in the pressure plate and radially spaced channels in the mounting body. Centrifugal forces force the liquid through the pores in the grinding wheel. In yet another embodiment, fluid is supplied to the interior of the wheel through the axial bore of the grinder spindle. In this case, the liquid, under the influence of the centrifugal force, enters the outer circumference of the wheel through the pores of the grinding wheel. A very large amount of liquid is thrown onto the wheel guard and flows, without being used, into the tank. Moreover, with such a supply of cooling liquid, the phenomenon of a significant imbalance of the grinding wheel due to clogging of the pores occurs.

Znany jest też uchwyt ściernicy, składający się z cylindrycznego korpusu osadzonego na wrzecionie i tarczę dociskową, mocowaną do korpusu za pomocą gwintu.A grinding wheel holder is also known, consisting of a cylindrical body mounted on a spindle and a pressure plate fastened to the body by means of a thread.

Istota uchwytu według wynalazku polega na tym, że na czopie korpusu osadzona jest tarcza dociskowa z walcowym czopem o średnicy odpowiadającej otworowi wewnętrznemu ściernicy, przy czym czop ten ma czołowe, pierścieniowe wgłębienie od strony nakrętki, połączone otworami równo rozmieszczonymi na obwodzie z zewnętrznym, pierścieniowym wgłębieniem, doprowadzającym ciecz do otworu mocującego ściernicy. Otwory te pozwalają na swobodne przedostanie się cieczy chłodząco-smarującej na wewnętrzną powierzchnię ściernicy. Uchwyt ma ponadto nieruchomą, cienką-cylindryczną przesłonę, z jednym prostokątnym otworem na obwodzie, umieszczaną w pierścieniowym wgłębieniu, zaopatrzoną w łącznik doprowadzający ciecz z instalacji chłodzącej.The essence of the handle according to the invention consists in the fact that a pressure plate with a cylindrical journal with a diameter corresponding to the internal bore of the grinding wheel is mounted on the body journal, while the pin has a front, annular recess on the nut side, connected by holes equally spaced on the circumference with the outer, annular recess supplying fluid to the grinding wheel's mounting hole. These holes allow the coolant and lubricant to freely penetrate the inner surface of the grinding wheel. The handle also has a stationary, thin-cylindrical diaphragm, with one rectangular hole on its perimeter, placed in an annular recess, provided with a connector for supplying liquid from the cooling system.

W korzystnym rozwią zaniu uchwytu wed ł ug wynalazku, wewną trz cylindrycznej przes ł ony znajduje się połączona, z nią wzdłuż jej czołowej krawędzi, cienka cylindryczna ścianka zamykająca, o kształcie dopasowanym do wewnętrznej średnicy pierścieniowego wgłębienia. Ścianka ta zamyka przestrzeń wypływu cieczy wzdłuż osi podłużnej przesłony, umożliwiając skuteczniejsze kierowanie strumienia cieczy przez promieniowy otwór w przesłonie jedynie do strefy szlifowania.In a preferred embodiment of the handle according to the invention, inside the cylindrical shutter there is a thin cylindrical closing wall connected to it along its leading edge, the shape of which matches the inner diameter of the annular recess. This wall encloses the liquid outflow space along the longitudinal axis of the shutter, allowing the liquid stream to be directed more efficiently through the radial opening in the shutter to the grinding zone only.

Inna korzystna cecha uchwytu według wynalazku polega na tym, że przesłona ma ustawiak kątowy, składający się z kołnierza na tulei, skręconej nakrętką z łącznikiem wyposażonym w kołnierz, oraz trzpienia przechodzącego przez otwory w obu kołnierzach. Ustawiak kątowy rygluje przesłonę w wybranym położeniu kątowym, tak aby przy zmieniających się parametrach szlifowania możliwe było podawanie cieczy chłodzącej przez otwór w przesłonie w odpowiednim zakresie kątowym. Ustawienie kątowe przesłony zależy od ilości obrotów ściernicy, a także wielkości jej średnicy. Zaleca się aby kąt φ zawierał się w granicach: 10°-40° (fig. 5).Another advantageous feature of the handle according to the invention consists in the fact that the shutter has an angular set block, consisting of a collar on the sleeve, a nut twisted with a connector provided with a collar, and a pin passing through the holes in both collars. The angular setter locks the diaphragm in the selected angular position so that, with changing grinding parameters, it is possible to feed the cooling liquid through the hole in the diaphragm in the appropriate angular range. The angular position of the aperture depends on the number of revolutions of the grinding wheel and the size of its diameter. It is recommended that the angle φ be within the range: 10 ° -40 ° (Fig. 5).

Korzystne skutki ze stosowania uchwytu według wynalazku uzyskuje się przy wykorzystywaniu ściernic z promieniowymi, wewnętrznymi otworami, ułożonymi na obwodzie w pełnej symetrii, według zgłoszenia patentowego nr P 357504. Dostarczana podczas szlifowania ciecz chłodząco-smarująca przedostaje się przez właściwie kątowo położony otwór w przesłonie i otwory w tarczy dociskowej oraz promieniowe otwory w ściernicy jedynie bezpośrednio do strefy szlifowania, co w obróbce szlifowaniem jest bardzo ważne i pozwala na uzyskanie znacznych korzyści technologicznych, ekonomicznych i ekologicznych. Główny pozytywny rezultat to zmniejszenie temperatury w strefie szlifowania. W konsekwencji, mała ilość ciepła wydzielanego w strefie szlifowania powoduje powstawanie małych naprężeń rozciągających w warstwie wierzchniej materiału szlifowanego, oraz znaczne zmniejszenie zużycia ściernicy i ilości cieczy. Nie występuje przy tym niekorzystne zjawisko niewyrównoważenia ściernicy, jakie obserwuje się przy podawaniu cieczy chłodzącej przez pory ściernicy.Advantageous effects of the use of the holder according to the invention are obtained when using grinding wheels with radial, internal holes arranged in full symmetry along the circumference, according to patent application No. P 357 504. The cooling lubricant supplied during grinding passes through the properly angular hole in the aperture and the holes in the pressure plate and the radial holes in the grinding wheel only directly to the grinding zone, which is very important in grinding processing and allows for significant technological, economic and ecological benefits. The main positive result is the temperature reduction in the grinding zone. Consequently, the low amount of heat generated in the grinding zone creates low tensile stresses in the surface layer of the ground material, and considerably reduces wheel wear and the amount of fluid. The disadvantageous phenomenon of wheel imbalance, which is observed when the cooling liquid is fed through the pores of the wheel, does not occur.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładach wykonania na rysunkach, na których fig. 1 pokazuje widok aksonometryczny uchwytu ze ściernicą, z oddzielonymi od siebie poszczególnymi częściami, fig. 2 - widok uchwytu ze ściernicą po zmontowaniu, fig. 3 - przekrój uchwytu ze ściernicąThe subject of the invention is shown in the examples of embodiments in the drawings, in which Fig. 1 shows an axonometric view of the holder with the grinding wheel, with individual parts separated from each other, Fig. 2 - view of the holder with the grinding wheel after assembly, Fig. 3 - cross-section of the holder with the grinding wheel

PL 203 395 B1 po zmontowaniu, fig. 4 - przekrój wariantowy, a fig. 5 - przekrój poprzeczny przez ściernicę i uchwyt mocujący.After assembly, Fig. 4 is a variant section, and Fig. 5 is a cross section through the grinding wheel and the mounting fixture.

Uchwyt składa się z dwóch części - części mocującej ściernicę i części doprowadzającej ciecz do wnętrza ściernicy.The holder consists of two parts - the grinding wheel mounting part and the liquid supplying part to the inside of the grinding wheel.

Część mocująca ściernicę składa się z korpusu 1, na którym osadza się tarczę dociskową 2 ze ściernicą 3 z promieniowymi otworami 3a, oraz dociskowej nakrętki 4. Tarcza dociskowa 2 ma walcowy czop 2a o średnicy odpowiadającej otworowi mocującemu ściernicy 3. Czop ten ma wewnętrzne pierścieniowe wgłębienie 2b od strony nakrętki 4, połączone prostokątnymi otworami 2c równo rozmieszczonymi na obwodzie z zewnętrznym wgłębieniem 2d doprowadzającym ciecz do otworu mocującego ściernicy. Na czole tarczy dociskowej 2 znajduje się rowek 2e, służący do mocowania elementów wyważających.The grinding wheel mounting part consists of a body 1 on which the pressure plate 2 is mounted with a grinding wheel 3 with radial holes 3a, and a pressure nut 4. The pressure plate 2 has a cylindrical pin 2a with a diameter corresponding to the wheel mounting hole 3. This pin has an internal annular recess. 2b on the side of the nut 4, connected by rectangular holes 2c equally spaced on the circumference with the outer recess 2d supplying liquid to the grinding wheel mounting hole. On the face of the pressure plate 2, there is a groove 2e for fixing the balancing elements.

Część doprowadzająca uchwytu ma nieruchomą cienką-cylindryczną przesłonę 5 z jednym prostokątnym otworem 5a na obwodzie, umieszczaną w pierścieniowym wgłębieniu 2b, tarczy dociskowej 2. Otwór 5a zajmuje powierzchnię przesłony odpowiadającą kątowi 60°.The lead-in part of the handle has a stationary thin-cylindrical shutter 5 with one rectangular opening 5a around its circumference, placed in the annular recess 2b of the pressure plate 2. The opening 5a covers the surface of the shutter corresponding to an angle of 60 °.

Wewnątrz cylindrycznej przesłony 5 znajduje się połączona z nią wzdłuż jej czołowej krawędzi, cienka cylindryczna ścianka zamykająca 5b, o kształcie dopasowanym do wewnętrznej średnicy pierścieniowego wgłębienia 2b. Ścianka ta zamyka przestrzeń wypływu cieczy wzdłuż osi podłużnej przesłony, a cała ciecz podawana przez układ chłodzący obrabiarki przepływa przez otwór 5a w przesłonie.Inside the cylindrical shutter 5 there is a thin cylindrical closing wall 5b connected to it along its leading edge, shaped to match the inner diameter of the annular recess 2b. This wall closes the liquid outflow space along the longitudinal axis of the shutter, and all the liquid fed by the cooling system of the machine tool flows through the opening 5a in the shutter.

Przesłona zakończona jest łącznikiem 6, doprowadzającym ciecz z instalacji chłodzącej, i zaopatrzona jest w ustawiak kątowy, składający się z kołnierza 7 na tulei 8, skręconej nakrętką 9 z łącznikiem 6 wyposażonym w kołnierz 10, oraz trzpienia 11 przechodzącego przez otwory w obu kołnierzach 7 i 10. Kołnierze 7 i 10 mają otwory na tej samej średnicy podziałowej, rozmieszczone w kątowych odstępach, a ich kątowe położenie względem siebie i jednocześnie kątowe położenie otworu 5a przesłony, względem strefy szlifowania, rygluje trzpień 11.The diaphragm ends with a connector 6, supplying liquid from the cooling installation, and is provided with an angular set block, consisting of a flange 7 on a sleeve 8, a screwed nut 9 with a connector 6 equipped with a flange 10, and a pin 11 passing through the holes in both flanges 7 and 10. The flanges 7 and 10 have holes on the same pitch diameter, spaced at angular intervals, and their angular position in relation to each other and at the same time the angular position of the aperture 5a in relation to the grinding zone are interlocked by the pin 11.

Claims

Patent claims

1. Grinding wheel holder for supplying cooling and lubricating liquid during the grinding process, equipped with a cylindrical body to be mounted on the spindle and a pressure plate with a nut, mounted on the threaded end of the body, characterized in that a pressure plate (2 ) with a cylindrical pin (2a) with a diameter corresponding to the mounting hole of the grinding wheel (3), this pin having a front, internal annular recess (2b) on the side of the nut (4), connected by holes (2c) equally spaced on the circumference with the outer annular recess (2d), supplying liquid to the grinding wheel mounting hole, and the holder has a stationary thin-cylindrical shutter (5), with one preferably rectangular hole (5a) on the periphery, inserted into the annular recess (2b), provided with a supply connector (6) liquid from the cooling system.

2. The handle according to claim A device according to claim 1, characterized in that inside the cylindrical shutter (5) there is a thin cylindrical closing wall (5b) connected to it along its leading edge, shaped to the inner diameter of the annular recess (2b).

3. The handle according to p. A flange according to claim 1, characterized in that the shutter (5) has an angular set block, consisting of a collar (7) on the sleeve (8), a nut (9) screwed with a connector (6) provided with a collar (10), and a pin (11) passing through the holes in both flanges (7) and (10).

4. The handle according to p. The method of claim 3, characterized in that the angular set block is set to a constant angle in an optimal range.